물리학에서 강체(Rigid body)는 형태가 고정되어 변하지 않는 이상적인 물체를 말합니다.

강체는 외력이 가해져도 모양이나 크기가 변형되지 않습니다.

 

물리학에서 흑체(Black body)는 진동수, 입사각에 관계없이 모든 전자기파를 흡수하는

이상적인 물체를 말합니다.

 

이처럼 물리학은 이론을 전개하기 위해 이상적인 물체를 가정합니다.

반면 공학은 현실에 뿌리를 두고 이론을 실현하는 학문입니다.

 

따라서 공학적으로 (또는 통상적으로) 강체라함은 강성(stifness)이 충분히 높아서

왠만한 힘에는 변형을 일으키지 않는 탄성체를 포함합니다.

 

차량의 부품들 중 로어암은 강체입니다. 아니 좀더 정확히 말하면 강체여야만 하는 부품으로

정의하고 만든 것입니다. 소재를 강철로 하든 알루미늄으로 하든 설계자는 강체로 생각하고

만든 것입니다. 강체는 탄성이 없거나(물리학적) 매우 적습니다(공학적).

 

그런데 진동을 흡수하려면 그 물체는 탄성체여야 합니다. 이거 모순이죠?

 

차를 만든 사람이 강체로 생각하고 만들었는데, 그 부품이 탄성을 발휘해서 진동을 흡수한다?

진동 흡수효과를 노려서 로어암을 알루미늄으로 만든 독일차는 진동이 적고 안락하다?

 

국산차 타면 애들이 자는데, 그거 잔멀미다. 잔멀미하면 나중에 공부 못한다?

이런 말을 내뱉는 자칭 명장을 보면 솔직히 화가 납니다. 그분 연세나 사회적

지위를 생각해서 막말을 못하는 것일 뿐, 노가리 수준이면 쌍욕이라도 해주고 싶어요.

 

왜 설계자들은 로어암을 강체로 정의하고 설계했나

 

타이어, 부싱, 스프링 등 충격을 흡수하는 부품들이 있는데 굳이 로어암까지 탄성체로

설계할 이유가 없기 때문입니다.

 

다다익선이라고 로어암까지 탄성체면 더 좋지 않을까?

 

맞겠죠. 하지만 반대급부가 더 큽니다.

코일스프링이든 판 스프링이든 스프링류는 고탄성강으로 만듭니다. 무수한 변형과 복원을 거쳐도

오랜 동안 크랙이 가지 않고 제기능을 합니다. (판스프링도 과적으로 오래 쓰면 부러지죠)

부싱? 원래 탄성체로 만들어서 별 문제 없고, 빠가나면 갈면 됩니다.

 

그런데 탄성으로 인한 충격흡수 효과를 노리고 로어암을 설계한다면?

반복되는 변형과 복원과정에서 피로골절이 생깁니다. 이거 피하려고

스프링강으로 만들면 탄성으로 인해 정확한 작동이 안됩니다.

 

뭐하러 이런 짓을 굳이 할까요. 부싱이란 것이 있는데 말입니다.

 

운동하는 물체의 질량(무게)이 크면 관성이 커지고 그에 따른 진동의 진폭도 커집니다.

격렬하게 왕복 운동을 하는 엔진의 피스톤 질량을 줄일려고 한 노력들을

생각해보면 답 나오지요. 엔진의 효율 뿐만 아니라 진동을 줄이는 효과도 크지요.

 

현가장치도 마찬가지 맥락에서 보면 될 것같습니다.

 

현가질량이란 개념이 나올 수 밖에 없는데요.

 

스프링과 쇼버를 제외한다면 현가장치에서 운동부는

타이어 휠(현가 하질량)과 암류 밖에 더 있나요. 로어암을 알루미늄으로 만드는 것도

그런 맥락에서 봐야 합니다.

 

무게를 줄인다고 하니까 병신같은 육수들은 그거 줄여서 전체 차무게가

얼마나 준다고 그러냐고 하는데 

 

차 전체 무게가 아니고 운동부(운동하는 부품)의 질량감소입니다.